CSP optimiert den CF-RTM-Prozess und startet Produktionsprogramme

Nachdem Continental Structural Plastics (CSP, Auburn Hills, Michigan) 2016 einen JEC-Innovationspreis für sein Lincoln MKS Decklid Concept – eine TCA Ultra Lite-Außenplatte und einen Innenprototyp aus Kohlefaser-Harzspritzpressen (RTM) – gewonnen hat, sagt Continental Structural Plastics (CSP, Auburn Hills, Michigan), dass hat sein Kohlefaser-RTM-Verfahren (CF-RTM) so weit abgestimmt, dass ein Premium-Automobilhersteller die Technologie für Verschlüsse auf zukünftigen Fahrzeugplattformen einsetzen wird. Diese Türen, so berichtet das Unternehmen, werden sowohl Innen- als auch Außenbleche sowie strukturelle Verstärkungen aufweisen, die mit dem fortschrittlichen CF-RTM-Verfahren von CSP geformt werden.

Als CSP 2013 in Pouancé, Frankreich, sein Kompetenzzentrum für Leichtbautechnologien und Carbonfaser-Prozesse einrichtete, war es das Ziel, Verfahren zu entwickeln, die den Einsatz von Carbonfasern in Großserienanwendungen bezahlbar und machbar machen. Seitdem arbeitet das CSP-Team in Europa an der Entwicklung eines Hochleistungs-CF-RTM-Prozesses, der zu hochfesten, ultraleichten Komponenten führen würde, um OEMs dabei zu helfen, die strengen CO₂-Anforderungen zu erfüllen Emissionsvorschriften. Das Team hat sich insbesondere auf die Verbesserung der Zykluszeit konzentriert, indem es automatisiertes Vorformen nutzt und die Kosten der Kohlefasermaterialien senkt.

„Wir haben eine Zykluszeit von drei Minuten mit 100 % recycelter Kohlefaser angestrebt. Mit unserem Multi-Material-Kofferraumkonzept haben wir gezeigt, dass dies absolut möglich ist“, sagt Marc Philippe Toitgans, Direktor für Forschung und Entwicklung bei CSP Europe. „Nun sind wir stolz, sagen zu können, dass wir mit großen OEMs in den USA und Europa an Carbonfaser-RTM-Programmen zusammengearbeitet haben und sehr bald die ersten kommerziellen Anwendungen dieser Technologie sehen werden.“

Von der CAE-Analyse, der Strömungssimulation, dem Preformprozess, der Werkzeugkonstruktion bis hin zur Vollautomatisierung hat CSP nach eigenen Angaben erstklassiges Know-how aufgebaut, um wichtige strukturelle und Klasse-A-CF-RTM-Programme für Verschlüsse und andere BIW-Anwendungen zu unterstützen. Die wichtigsten Unterscheidungsmerkmale von CSP basieren auf:

• 100 bar Injektionsdruck und bis zu 1.500 Tonnen Druck für Verschlussanwendungen.
• Hoher Fasergehalt (mehr als 50%) für strukturelle Anwendungen.
• Injektionszeit von 20 Sekunden.
• Verwaltung variabler Dicken.
• Gewichtseinsparung von bis zu 30 % im Vergleich zu Aluminium.

Um mehrere Carbonfaser-RTM-Programme zu unterstützen, die bereits Ende 2020 beginnen, investieren CSP und die Muttergesellschaft Teijin Ltd. (Tokoyo, Japan) in eine dedizierte CF-RTM-Produktionslinie in Palmela, Portugal. Die Anfangsinvestition von 5,5 Millionen Euro umfasst die Installation von Pressen, RTM-Spritzeinheiten und einer Klebezelle.

„Wir freuen uns, mit unseren Kunden in Europa Hand in Hand zu arbeiten, um unsere RTM-Fähigkeiten zu demonstrieren“, sagt Ricardo Barros, CSP/Inapal-Programmmanager. „Der Grad an Industrialisierung und Automatisierung, den wir in Palmela installieren, ist für ähnliche Kohlefaseranwendungen unübertroffen.“

Neben der Reduzierung des Bauteilgewichts und der Zykluszeiten verfolgt das CSP-Team in Europa eine Reihe von Methoden, die zu nachhaltigeren Herstellungsprozessen führen. Auf dem Weg zu einem Netto-Null-Emissionsziel arbeitet CSP Europe am CF-RTM-Prozess von morgen mit einem Hauptaugenmerk auf natürliche oder recycelte Fasern, Thermoplaste/Bioquellen, fortschrittliche Harze und weniger Ausschuss und Abfall.

„Unser Ziel ist es, weiterhin an einem nachhaltigen Wertversprechen zu arbeiten, mit dem Fokus auf Netto-Null-CO₂ -Emissionen“, ergänzt Philippe Bonte, Präsident von CSP Europe. „Wir werden dies durch fortschrittliche Fertigungstechnologien und den Einsatz nachwachsender Rohstoffe erreichen, mit dem Ziel, einen positiven Beitrag zur globalen Umwelt zu leisten.“